高分辨率的卫星观测风场和海表温度数据表明:中尺度(100~1000千米)风应力和海表温度扰动存在明显的耦合现象。具体而言,风应力幅度、散度/旋度的扰动分别和海表温度、顺风向/切风向海表温度梯度的扰动紧密相关。通过数据分析,我们建立了中尺度风应力扰动和海表温度扰动之间的经验关系,并把这一关系应用于高分辨率的北太平洋海洋环流模式,以此研究了中尺度风应力扰动对海洋的反馈。本文具体分析了中尺度风应力和海表温度的耦合扰动特征,并设计数值实验研究了中尺度风应力扰动对海洋的反馈。本文首先从卫星观测资料中提取了中尺度风应力和海表温度扰动信号,然后使用回归分析和奇异值分解(SVD)方法研究了它们之间的经验关系以及耦合变化模态。分析结果表明,风应力幅度、散度/旋度的扰动分别和海表温度、顺风向/切风向海表温度梯度的扰动之间具有明显的正相关关系;中尺度风应力和海表温度扰动强度呈现一致的季节变化,即在冬季最大而在夏季最小;中尺度风应力和海表温度扰动之间的耦合系数也具有明显的季节变化,表现为冬季最强而夏季最弱。中尺度风应力和海表温度扰动的前三个SVD模态表明,风应力扰动和海表温度扰动的空间结构一致而时间扩展系数高度相关,时间扩展系数具有季节变化和年际变化。根据中尺度风应力幅度和海表温度扰动之间的经验关系,以及风应力散度/旋度的扰动和顺风向/切风向海表温度梯度之间的经验关系,本文使用两种方法从海表温度数据中获取中尺度风应力矢量扰动。这两个方法可以分别保持中尺度风应力和海表温度扰动之间的耦合关系,以及中尺度风应力散度/旋度的扰动和顺风向/切风向海表温度梯度之间的耦合关系,并且可以方便地应用于海洋模式。使用高分辨率海洋模式研究了中尺度风应力扰动对海洋的反馈。这一海洋模式可以较好地模拟中尺度海表温度扰动及其季节变化。通过在海洋模式中加入中尺度风应力反馈并和对照实验进行比较,发现中尺度风应力扰动会对海表温度扰动有抑制作用。进一步的敏感性实验分析表明,中尺度风应力扰动主要通过影响海表面热通量抑制海表温度扰动。中尺度风应力扰动也影响海洋平均态和海表温度的季节变化,并且这一效应在中尺度风应力扰动最为活跃的秋冬季节最为明显。敏感性实验分析表明,中尺度风应力扰动可以通过影响海表热通量和海表动量通量任一方式影响平均海表温度。中尺度风应力扰动也会引起沿黑潮路径的海表面动能的变化,但对黑潮路径的平均位置几乎没有影响。本文的研究结果对于认识黑潮延伸体区域中尺度海气相互作用以及在气候系统中的作用有一定的参考价值。